使用Fortran進行循環內計數

Question

我有一些執行模擬的Fortran代碼。所用時間存儲在et中，時間步存儲在dt中。兩者都被定義爲真實類型。還有一個實際變量tot，它保存了模擬應該運行的最長時間。 i是整數類型的計數變量。我第一次嘗試是這樣的：

real, intent(in) :: dt 
real, intent(in) :: tot 

real :: et 
integer :: i 

et = 0.0 
i = 0 
do 
    i = i+1 
    et = real(i)*dt 
    if (et > tot) exit 

    ! main code here 
end do 

我想擺脫i，因爲它是在一個地方只用，但是，當我嘗試這樣做，程序時的總時間是大掛起：

real, intent(in) :: dt 
real, intent(in) :: tot 

real :: et 

et = 0.0 
do 
    et = et + dt 
    if (et > tot) exit 

    ! main code here 
end do 

導致程序響應如此不同的兩個代碼示例有什麼不同？我的編譯器是g77。

編輯：我已經將聲明和初始化添加到上面的代碼示例。

編輯2：傳遞給子程序的初始值是dt = 1e-6和tot = 100.

Answer 1

如果dt是關係非常小地合計兩種方式，它也可能是在一個點DT是如此之小，將它添加到當時大的et沒有任何影響（數值精度損失），因此et不會超過這一點......

Answer 2

我不知道這是不是你的錯誤，因爲你不給整個程序，但在第一個代碼，第一你做的事情是設置et等於dt，因爲在那一點i=1。然而，在第二個代碼中，您正在使用et而沒有設置它（據我們所能猜到）。另外，dt似乎被使用未初始化。如果內存地址爲et的字節會產生大的負值浮動，則可能需要更長的時間才能達到tot。就我所能想象的而言，沒有更多的代碼。

編輯感謝您的更新。

那麼在這種情況下，我認爲剛剛閱讀哈拉爾克的答案，我認爲這是你的解決方案。如果您需要通過合併1.0e-6來達到100，則這不適用於4字節的真實數據，因爲在基數10中只有大約6-7個有意義的數字。您的第一個解決方案略好，因爲您可以達到大約2e9與一個4字節的int。一種解決方案是使用8字節變量。然而，你應該總是建立一個額外的檢查（例如if (et > tot .OR. i > max_iter)）以允許最大的迭代，所以你可以安全地防止這種情況，因爲即使你使用整數解決方案，如果你想增大tot，你的整數可能會溢出，你也會陷入無限循環。

Answer 3

當你給出部分代碼，跳過聲明，而不是顯示錯誤消息，你只是給你的解釋，而很明顯，如果你知道如何正確解釋它們，你不會讓他們擺在首位。

你的第二個循環與第一個循環的區別在於以下幾點值得注意：a）循環開始時變量的值是什麼，b）循環計數器是什麼，c）是實數還是整數？ ......等等

以下是這些循環可以寫成

program various_do_loops 
    integer :: i 
    real :: et, tot, dt 


    ! DO WHILE LOOP (whoops, I just now see you're using g77 
    ! so this may or may not work) 
    i = 0 
    et = 0. 
    tot = 10. 
    dt = 1. 
    do while (et<tot) 
     i = i+1 
     et = real(i)*dt 
    ! main code goes here 
    ! .... 
    ! .... 
    write(*,'("et is currently ", f5.2)')et 
    end do 

    ! Old kind of WHILE LOOP 
    i = 0 
    et = 0. 
    tot = 10. 
    dt = 1. 
    10 if(et<tot) then 
     i = i + 1 
     et = real(i)*dt 
    ! main code goes here 
    ! .... 
    ! .... 
    write(*,'("et is currently ", f5.2)')et 
    goto 10 
    end if 

    end program various_do_loops